类黄酮是一类重要的植物次级代谢产物，这类化合物对于植物的抗性、人体和动物健康具有重要作用。类黄酮的生物合成受到多种因素的调控，在基因水平上，MYB类转录因子是调控类黄酮的关键基因家族。近日，牧草种质资源团队在MYB转录因子调控植物类黄酮生物合成的研究中取得重要进展。
研究人员从富含类黄酮的孑遗植物银杏中筛选并鉴定了一个关键MYB转录因子基因 GbMYBR1 ，发现其主要在叶片中表达并发挥作用。当该基因在模式植物拟南芥中过量表达时，转基因植株生长迟缓、木质素含量减少、表皮毛密度降低、叶片中主要类黄酮（花青素和黄酮醇）的含量显著减少，种子中缩合单宁和黄酮醇的含量明显降低，种子表皮显现浅褐色；经过qPCR和转录组测序对比分析发现，转基因植株相对于野生型对照植株而言，苯丙氨酸生物合成途径、表皮毛形成相关、病原菌抗性相关基因的表达受到显著抑制；酵母双杂交实验表明，GbMYBR1可直接与bHLH家族的GL3蛋白相互作用从而调控下游基因的表达水平。该研究证明 GbMYBR1 具有调控植株生长、苯丙氨酸积累、表皮毛发育等多重功能，是一类新型的MYB型抑制因子。该研究为深入解析植物类黄酮的转录调控机制和类黄酮的分子改良提供了新思路，为牧草功能性代谢物的分子改良提供了重要参考。
相关成果发表在《Planta》。该研究得到国家自然科学基金项目、中国农业科学院基本科研业务费等项目支持。
原文链接：https://link.springer.com/article/10.1007/s00425-020-03476-1
日期：2020-11-19
